JP2012235426A - Sound-reproducing system and sound-reproducing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画面上の任意の位置に映像と同期した音像を定位させる音響再生装置および音響再生プログラムに関する。 The present invention relates to an acoustic reproduction apparatus and an acoustic reproduction program that localize a sound image synchronized with a video at an arbitrary position on a screen.
従来から高い臨場感を提示する音響再生装置として、サラウンド音響再生装置が知られている。このサラウンド音響再生装置は、複数のスピーカを用いて多チャンネルを実現することで、臨場感のある音響を再生することができる（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, a surround sound reproduction device is known as a sound reproduction device that presents a high sense of presence. This surround sound reproduction apparatus can reproduce sound with a sense of presence by realizing a multi-channel using a plurality of speakers (see, for example, Patent Document 1).
近年、家庭用のホームシアターやデジタル放送等の分野では、５．１ｃｈ再生方式が普及しており、映画の分野では、１０．２ｃｈ音響再生方式が普及している。また、現在では、将来のスーパーハイビジョンに対応した音響再生方式として、２２．２ｃｈの音響再生方式も提案されており、再生チャンネル数は年々増加の傾向にある。 In recent years, 5.1ch playback systems have become popular in the fields of home theaters and digital broadcasting, and 10.2ch sound playback systems have become popular in the field of movies. At present, a 22.2 ch sound reproduction method is also proposed as a sound reproduction method corresponding to the future Super Hi-Vision, and the number of reproduction channels tends to increase year by year.
ここで、映像を大画面で再生する場合、前方の音は画面上に定位させる必要がある。例えば、映画館等でよく見られる、前面から映像を投影する前面投射型のプロジェクション方式では、スクリーンの背面にスピーカを設置し、音響透過型のスクリーンによって音を透過させて画面上の音を再生している。 Here, when a video is played back on a large screen, the sound in front must be localized on the screen. For example, in the front projection type projection system that projects images from the front, often seen in movie theaters, etc., a speaker is installed on the back of the screen, and sound is transmitted through the sound transmission type screen to reproduce the sound on the screen. doing.
しかしながら、前面投射型のプロジェクション方式はある程度の投影距離が必要となるため、家庭において広い設置範囲を確保する必要があるとともに、映像を再生する際に部屋を暗くする必要があった。そのため、前面投射型のプロジェクション方式は、家庭で一般に映像を鑑賞するには不向きであるという問題があった。 However, since the projection method of the front projection type requires a certain projection distance, it is necessary to secure a wide installation range in the home and to darken the room when reproducing the video. Therefore, the front projection type projection method has a problem that it is generally unsuitable for viewing images at home.
また、家庭では、例えばスクリーンの裏から映像を投影する背面投射型のディスプレイや、スクリーンの画面自身が発光して映像を出力する自発光の直視型ディスプレイを用いることが適しているが、これらのタイプのディスプレイでは、画面上にスピーカを設置することができないため、画面上に音像を定位させることができなかった。 At home, for example, it is suitable to use a rear-projection display that projects images from the back of the screen or a self-luminous direct-view display that emits images when the screen itself emits light. In the type of display, since a speaker cannot be installed on the screen, a sound image cannot be localized on the screen.
また、画面の上下または左右に設置される２本のスピーカ（スピーカアレイ）を用いて、従来のステレオ音像制御手法によって音像を形成することはできるが、大画面になると２つのスピーカの間隔が広がって明瞭な音像を形成させることが難しくなるという問題があった。また、画面の下に一列のスピーカアレイを設置し、５．１ｃｈ再生を実現する機器も市販されているが、大画面になると、特に上下方向に画面と音像との開きが大きくなり、定位位置を一致させることが困難であるという問題があった。 In addition, a sound image can be formed by a conventional stereo sound image control method using two speakers (speaker arrays) installed on the top and bottom or the left and right of the screen. However, when the screen is large, the distance between the two speakers is widened. In other words, it is difficult to form a clear sound image. There is also a commercially available device that achieves 5.1ch playback by installing a single-row speaker array at the bottom of the screen. However, when the screen is large, the screen and the sound image are particularly widened in the vertical direction, and the localization position is increased. There was a problem that it was difficult to match.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであって、画面上にスピーカを設置することなく、画面上の任意の位置に映像と同期した音像を定位させることができる音響再生装置および音響再生プログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an audio reproduction device and an audio reproduction program that can localize a sound image synchronized with an image at an arbitrary position on the screen without installing a speaker on the screen. It is an issue to provide.
前記課題を解決するために請求項１に係る音響再生装置は、映像を表示する画面の周囲を取り囲むように配列された複数のスピーカから構成されたスピーカアレイを用いて、前記画面上の任意の位置に前記映像と同期した音像を定位させる音響再生装置であって、仮想音像位置記憶手段と、振幅算出手段と、振幅調整手段と、遅延量算出手段と、遅延量調整手段と、を備える構成とした。 In order to solve the above-mentioned problem, an audio reproduction device according to claim 1 uses an arbitrary speaker on the screen by using a speaker array including a plurality of speakers arranged so as to surround the periphery of the screen displaying video. A sound reproduction device that localizes a sound image synchronized with the video at a position, comprising: a virtual sound image position storage unit; an amplitude calculation unit; an amplitude adjustment unit; a delay amount calculation unit; and a delay amount adjustment unit It was.
このような構成によれば、音響再生装置は、仮想音像位置記憶手段によって、映像と同期した音像の位置を示す仮想音像位置を予め記憶させる。また、振幅算出手段によって、スピーカの位置から仮想音像位置までの距離の逆数に、スピーカの位置から仮想音像位置までのベクトルとスピーカの指向軸方向に延びるベクトルとがなす角度の余弦を乗算することで、複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の振幅を算出する。また、振幅調整手段によって、音響信号の振幅を、振幅算出手段によって算出された振幅に調整する。また、遅延量算出手段によって、スピーカの位置から仮想音像位置までの指向軸方向の距離に応じて、複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の遅延量を算出する。また、遅延量調整手段によって、音響信号を、遅延量算出手段によって算出された遅延量だけ遅延させる。そして、音響再生装置は、振幅調整手段によって振幅が調整された音響信号を遅延量調整手段によって遅延させるか、あるいは、遅延調整手段によって遅延された音響信号の振幅を振幅調整手段によって調整する。 According to such a configuration, the sound reproduction device stores in advance the virtual sound image position indicating the position of the sound image synchronized with the video by the virtual sound image position storage unit. Also, the amplitude calculation means multiplies the reciprocal of the distance from the speaker position to the virtual sound image position by the cosine of the angle formed by the vector from the speaker position to the virtual sound image position and the vector extending in the direction of the speaker directivity axis. Thus, the amplitude of the acoustic signal input to each of the plurality of speakers is calculated. Further, the amplitude of the acoustic signal is adjusted by the amplitude adjusting unit to the amplitude calculated by the amplitude calculating unit. In addition, the delay amount calculation means calculates the delay amount of the acoustic signal input to each of the plurality of speakers according to the distance in the direction of the directional axis from the speaker position to the virtual sound image position. Further, the acoustic signal is delayed by the delay amount calculated by the delay amount calculating means by the delay amount adjusting means. Then, the sound reproduction device delays the sound signal whose amplitude is adjusted by the amplitude adjusting means by the delay amount adjusting means, or adjusts the amplitude of the sound signal delayed by the delay adjusting means by the amplitude adjusting means.
これにより、音響再生装置は、画面に表示される映像と同期した音像の位置である仮想音像位置を予め取得し、当該仮想音像位置を基準としてスピーカアレイに入力される音響信号の振幅および遅延量を調整することで、スピーカアレイから出力される音によって形成される音像の位置を、映像に同期した位置に移動させることができる。 As a result, the sound reproduction device acquires in advance the virtual sound image position that is the position of the sound image synchronized with the video displayed on the screen, and the amplitude and delay amount of the sound signal input to the speaker array with reference to the virtual sound image position. By adjusting, the position of the sound image formed by the sound output from the speaker array can be moved to a position synchronized with the video.
また、請求項２に係る音響再生装置は、請求項１に係る音響再生装置において、人物検知手段と、再生範囲決定手段と、振幅補正手段と、遅延量補正手段と、を備える構成とした。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an audio reproduction device according to the first aspect, comprising: a person detection unit, a reproduction range determination unit, an amplitude correction unit, and a delay amount correction unit.
このような構成によれば、音響再生装置は、人物検知手段によって、映像を視聴している人物の数および位置を検知する。また、再生範囲決定手段によって、人物検知手段によって検知された人物の数および位置から、スピーカアレイの再生範囲を決定する。また、振幅補正手段によって、スピーカの位置から再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が予め定めた所定値よりも大きい場合は振幅を増幅させ、スピーカの位置から再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が所定値よりも小さい場合は振幅を減衰させることで、振幅算出手段によって算出された音響信号の振幅を補正する。また、遅延量補正手段によって、再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合はスピーカアレイにおける外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させ、再生範囲が所定値よりも小さい場合はスピーカアレイにおける内側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させることで、遅延量算出手段によって算出された音響信号の遅延量を補正する。そして、音響再生装置は、振幅調整手段が、音響信号の振幅を、振幅補正手段によって補正された振幅に調整し、遅延量調整手段が、音響信号を、遅延量補正手段によって補正された遅延量だけ遅延させる。 According to such a configuration, the sound reproduction device detects the number and position of the person who is viewing the video by the person detection unit. Further, the reproduction range determination unit determines the reproduction range of the speaker array from the number and positions of the persons detected by the person detection unit. Further, when the distance from the position of the speaker to the position of the person included in the reproduction range is larger than a predetermined value by the amplitude correction means, the amplitude is amplified, and the position of the person included in the reproduction range from the position of the speaker If the distance up to is smaller than a predetermined value, the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculating means is corrected by attenuating the amplitude. Further, when the reproduction range is larger than a predetermined value by the delay amount correction means, the delay amount of the acoustic signal input to the speakers arranged outside the speaker array is increased, so that the reproduction range exceeds the predetermined value. If it is smaller, the delay amount of the acoustic signal calculated by the delay amount calculation means is corrected by increasing the delay amount of the acoustic signal input to the speakers arranged inside the speaker array. In the sound reproducing device, the amplitude adjusting unit adjusts the amplitude of the acoustic signal to the amplitude corrected by the amplitude correcting unit, and the delay amount adjusting unit adjusts the acoustic signal by the delay amount correcting unit. Just delay.
これにより、音響再生装置は、映像を視聴する人物（視聴者）の数および位置を検知し、これらを基準としてスピーカアレイに入力される音響信号の振幅および遅延量を補正することで、スピーカアレイから出力される音によって形成される音像の位置を、視聴者がいる位置に移動させることができる。 As a result, the sound reproducing device detects the number and position of persons (viewers) who view the video, and corrects the amplitude and the delay amount of the sound signal input to the speaker array with reference to these numbers. The position of the sound image formed by the sound output from can be moved to the position where the viewer is present.
また、請求項３に係る音響再生装置は、請求項１または請求項２に係る音響再生装置において、指向軸調整手段を備える構成とした。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the sound reproducing device according to the first or second aspect, further comprising a directivity axis adjusting unit.
このような構成によれば、音響再生装置は、指向軸調整手段によって、複数のスピーカの指向軸を調整する。 According to such a configuration, the sound reproducing device adjusts the directional axes of the plurality of speakers by the directional axis adjusting means.
これにより、音響再生装置は、複数のスピーカの指向軸を調整することで、当該スピーカから出力される音の高域の周波数成分を補正することができる。 Thereby, the sound reproduction apparatus can correct the high frequency components of the sound output from the speakers by adjusting the directivity axes of the plurality of speakers.
前記課題を解決するために請求項４に係る音響再生プログラムは、映像を表示する画面の周囲を取り囲むように配列された複数のスピーカから構成されたスピーカアレイを用いて、画面上の任意の位置に映像と同期した音像を定位させるために、コンピュータを、振幅算出手段、振幅調整手段、遅延量算出手段、遅延量調整手段、として機能させる構成とした。 In order to solve the above-described problem, an audio reproduction program according to claim 4 uses a speaker array including a plurality of speakers arranged so as to surround the periphery of a screen for displaying an image, so that an arbitrary position on the screen is obtained. In order to localize the sound image synchronized with the video, the computer is configured to function as an amplitude calculation unit, an amplitude adjustment unit, a delay amount calculation unit, and a delay amount adjustment unit.
このような構成によれば、音響再生プログラムは、振幅算出手段によって、スピーカの位置から映像と同期した音像の位置を示す仮想音像位置までの距離の逆数に、スピーカの位置から仮想音像位置までのベクトルとスピーカの指向軸方向に延びるベクトルとがなす角度の余弦を乗算することで、複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の振幅を算出する。また、振幅調整手段によって、音響信号の振幅を、振幅算出手段によって算出された振幅に調整する。また、遅延量算出手段によって、スピーカの位置から仮想音像位置までの指向軸方向の距離に応じて、複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の遅延量を算出する。また、遅延量調整手段によって、音響信号を、遅延量算出手段によって算出された遅延量だけ遅延させる。そして、音響再生プログラムは、振幅調整手段によって振幅が調整された音響信号を遅延量調整手段によって遅延させるか、あるいは、遅延調整手段によって遅延された音響信号の振幅を振幅調整手段によって調整する。 According to such a configuration, the sound reproduction program causes the amplitude calculation means to obtain the inverse of the distance from the speaker position to the virtual sound image position indicating the position of the sound image synchronized with the video, and from the speaker position to the virtual sound image position. The amplitude of the acoustic signal input to each of the plurality of speakers is calculated by multiplying the cosine of the angle formed by the vector and the vector extending in the direction of the directional axis of the speaker. Further, the amplitude of the acoustic signal is adjusted by the amplitude adjusting unit to the amplitude calculated by the amplitude calculating unit. In addition, the delay amount calculation means calculates the delay amount of the acoustic signal input to each of the plurality of speakers according to the distance in the direction of the directional axis from the speaker position to the virtual sound image position. Further, the acoustic signal is delayed by the delay amount calculated by the delay amount calculating means by the delay amount adjusting means. Then, the sound reproduction program delays the sound signal whose amplitude is adjusted by the amplitude adjusting means by the delay amount adjusting means, or adjusts the amplitude of the sound signal delayed by the delay adjusting means by the amplitude adjusting means.
これにより、音響再生プログラムは、画面に表示される映像と同期した音像の位置である仮想音像位置を予め取得し、当該仮想音像位置を基準としてスピーカアレイに入力される音響信号の振幅および遅延量を調整することで、スピーカアレイから出力される音によって形成される音像の位置を、映像に同期した位置に移動させることができる。 Accordingly, the sound reproduction program acquires in advance a virtual sound image position that is a position of a sound image synchronized with the video displayed on the screen, and the amplitude and delay amount of the sound signal input to the speaker array with the virtual sound image position as a reference. By adjusting, the position of the sound image formed by the sound output from the speaker array can be moved to a position synchronized with the video.
また、請求項５に係る音響再生プログラムは、請求項４に係る音響再生プログラムにおいて、コンピュータを、人物検知手段、再生範囲決定手段、振幅補正手段、遅延量補正手段、として機能させる構成とした。 The sound reproduction program according to claim 5 is configured to cause the computer to function as person detection means, reproduction range determination means, amplitude correction means, and delay amount correction means in the sound reproduction program according to claim 4.
このような構成によれば、音響再生プログラムは、人物検知手段によって、映像を視聴している人物の数および位置を検知する。また、再生範囲決定手段によって、人物検知手段によって検知された人物の数および位置から、スピーカアレイの再生範囲を決定する。また、振幅補正手段によって、スピーカの位置から再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が予め定めた所定値よりも大きい場合は振幅を増幅させ、スピーカの位置から再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が所定値よりも小さい場合は振幅を減衰させることで、振幅算出手段によって算出された音響信号の振幅を補正する。また、遅延量補正手段によって、再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合はスピーカアレイにおける外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させ、再生範囲が所定値よりも小さい場合はスピーカアレイにおける内側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させることで、遅延量算出手段によって算出された音響信号の遅延量を補正する。そして、音響再生プログラムは、振幅調整手段が、音響信号の振幅を、振幅補正手段によって補正された振幅に調整し、遅延量調整手段が、音響信号を、遅延量補正手段によって補正された遅延量だけ遅延させる。 According to such a configuration, the sound reproduction program detects the number and position of the person who is viewing the video by the person detection means. Further, the reproduction range determination unit determines the reproduction range of the speaker array from the number and positions of the persons detected by the person detection unit. Further, when the distance from the position of the speaker to the position of the person included in the reproduction range is larger than a predetermined value by the amplitude correction means, the amplitude is amplified, and the position of the person included in the reproduction range from the position of the speaker If the distance up to is smaller than a predetermined value, the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculating means is corrected by attenuating the amplitude. Further, when the reproduction range is larger than a predetermined value by the delay amount correction means, the delay amount of the acoustic signal input to the speakers arranged outside the speaker array is increased, so that the reproduction range exceeds the predetermined value. If it is smaller, the delay amount of the acoustic signal calculated by the delay amount calculation means is corrected by increasing the delay amount of the acoustic signal input to the speakers arranged inside the speaker array. In the sound reproduction program, the amplitude adjusting unit adjusts the amplitude of the acoustic signal to the amplitude corrected by the amplitude correcting unit, and the delay amount adjusting unit corrects the acoustic signal by the delay amount correcting unit. Just delay.
これにより、音響再生プログラムは、映像を視聴する人物（視聴者）の数および位置を検知し、これらを基準としてスピーカアレイに入力される音響信号の振幅および遅延量を補正することで、スピーカアレイから出力される音によって形成される音像の位置を、視聴者がいる位置に移動させることができる。 As a result, the sound reproduction program detects the number and position of persons (viewers) who view the video, and corrects the amplitude and delay amount of the sound signal input to the speaker array with reference to them. The position of the sound image formed by the sound output from can be moved to the position where the viewer is present.
請求項１および請求項４に係る発明によれば、映像を表示する画面の周囲を取り囲むようにスピーカアレイを配列し、音響信号の振幅および遅延量を調整することで、画面上の水平方向および垂直方向への音像移動が可能となるとともに、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した音響信号の振幅および遅延量を調整することで、画面上の任意の位置に映像と同期した音像を定位させることができる。 According to the first and fourth aspects of the present invention, the speaker array is arranged so as to surround the periphery of the screen displaying the video, and the amplitude and delay amount of the acoustic signal are adjusted, so that the horizontal direction on the screen and The sound image can be moved in the vertical direction, and the sound image synchronized with the image is localized at an arbitrary position on the screen by adjusting the amplitude and delay amount of the acoustic signal according to the virtual sound image position acquired in advance. be able to.
請求項２および請求項５に係る発明によれば、映像を視聴する人物（視聴者）の数および位置に従って、音響信号の振幅および遅延量をさらに補正することで、視聴者がいる範囲内に最適な音場を形成することができる。 According to the inventions according to claim 2 and claim 5, by further correcting the amplitude and the delay amount of the acoustic signal according to the number and position of the persons (viewers) who view the video, the range of the viewer is within the range. An optimal sound field can be formed.
請求項３に係る発明によれば、スピーカから出力される音の高域の周波数成分を補正することで、音質を向上させることができる。 According to the invention which concerns on Claim 3, a sound quality can be improved by correct | amending the frequency component of the high region of the sound output from a speaker.
本発明の実施形態に係る音響再生装置および音響再生プログラムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同一の構成については同一の名称及び符号を付し、詳細説明を省略する。 An audio reproduction device and an audio reproduction program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same configuration is given the same name and symbol, and detailed description is omitted.
［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係る音響再生装置１について、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。音響再生装置１は、図１に示すように、スピーカアレイ１０を用いて任意の位置に仮想音像を形成するものである。ここで、仮想音像とは、スピーカアレイ１０が設置される画面Ｄ（図２参照）で再生される映像と同期した音像のことを意味する。また、映像と同期した音像とは、たとえば画面Ｄで映像が再生される場合において、画面Ｄ中央に映る人物からは、当該画面Ｄ中央からセリフが聞こえ、画面Ｄ右端に映る人物からは、当該画面Ｄ右端からセリフが聞こえるような音像のことを意味している。
[First Embodiment]
Hereinafter, the sound reproducing device 1 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the sound reproducing device 1 forms a virtual sound image at an arbitrary position using a speaker array 10. Here, the virtual sound image means a sound image synchronized with a video reproduced on the screen D (see FIG. 2) on which the speaker array 10 is installed. The sound image synchronized with the video is, for example, when a video is reproduced on the screen D, a person who appears in the center of the screen D hears a speech from the center of the screen D, and a person who appears on the right end of the screen D It means a sound image in which words can be heard from the right end of the screen D.
スピーカアレイ１０は、図２に示すように、複数のスピーカで構成され、映像を表示する画面Ｄの周囲を取り囲むように配列される。この線状のスピーカアレイ（ラインスピーカアレイ）１０は、当該スピーカアレイ１０の中心から指向軸上に鋭い指向性の（狭いエリアの）再生領域を持つ。実施形態に係る音響再生装置１は、図３に示すように、画面Ｄの上下および左右にスピーカアレイ１０をそれぞれ配置し、後記するように当該スピーカアレイ１０に入力される音響信号を制御することで仮想音像を定位する。なお、スピーカアレイ１０を構成するスピーカの数、大きさ、配列間隔は特に限定されない。 As shown in FIG. 2, the speaker array 10 includes a plurality of speakers, and is arranged so as to surround the periphery of the screen D that displays an image. The linear speaker array (line speaker array) 10 has a reproduction area with a sharp directivity (narrow area) on the directivity axis from the center of the speaker array 10. As shown in FIG. 3, the sound reproducing device 1 according to the embodiment arranges the speaker arrays 10 on the top and bottom and the left and right of the screen D, and controls sound signals input to the speaker array 10 as described later. To localize the virtual sound image. Note that the number, size, and arrangement interval of the speakers constituting the speaker array 10 are not particularly limited.
以下、音響再生装置１の具体的構成を説明する前に、当該音響再生装置１が主に用いられる音響再生方式の例として、スーパーハイビジョン用の２２．２チャンネル音響再生について、簡単に説明する。 Hereinafter, before explaining the specific configuration of the sound reproducing apparatus 1, 22.2 channel sound reproduction for Super Hi-Vision will be briefly described as an example of the sound reproducing method in which the sound reproducing apparatus 1 is mainly used.
スーパーハイビジョン用の２２．２チャンネル音響再生では、図４に示すように、画面Ｄの付近に、上部の３チャンネル（ＴｐＦＬ，ＴｐＦＣ，ＴｐＦＲ）と、中央の高さの５チャンネル（ＦＬ，ＦＬｃ，ＦＣ，ＦＲｃ，ＦＲ）と、下部の３チャンネル（ＢｔＦＬ，ＢｔＦＣ，ＢｔＦＲ）と、が規定されている。 In 22.2 channel sound reproduction for Super Hi-Vision, as shown in FIG. 4, in the vicinity of the screen D, there are three upper channels (TpFL, TpFC, TpFR) and five channels (FL, FLc, FC, FRc, FR) and the lower three channels (BtFL, BtFC, BtFR) are defined.
画面Ｄの上下に配置される横方向のスピーカアレイ１０は、図５に示すように、例えば３分割させて駆動させることで、３チャンネル分の音声を再生することができる。さらに、上下２本のスピーカアレイ１０で同様の駆動方式で再生すると、図５に示すように、画面Ｄの中央付近にＦＬｃ，ＦＣ，ＦＲｃの３チャンネルの音像を形成することができる。加えて、画面Ｄの左右に配置される縦方向のスピーカアレイ１０による音像と組み合わせることで、図５に示すように、ＦＬ，ＦＬｃ，ＦＣ，ＦＲｃ，ＦＲの５チャンネルの音声駆動も可能となり、画面Ｄ中央の高さの左右方向において、極めて広い範囲の音像定位が可能となる。 As shown in FIG. 5, the horizontal speaker array 10 arranged above and below the screen D can reproduce sound for three channels by being driven in, for example, three divisions. Furthermore, when the same driving method is used for reproduction by the two upper and lower speaker arrays 10, a sound image of three channels FLc, FC, and FRc can be formed near the center of the screen D as shown in FIG. In addition, by combining with the sound image by the vertical speaker array 10 arranged on the left and right of the screen D, as shown in FIG. 5, it is possible to drive the sound of 5 channels of FL, FLc, FC, FRc, FR, An extremely wide range of sound image localization is possible in the horizontal direction at the center height of the screen D.
また、画面Ｄの上部に配置されるスピーカアレイ１０のみを上部の音像再生用に用い、さらに３分割することで、図５に示すように、上部の音像（ＴｐＦＬ，ＴｐＦＣ，ＴｐＦＲ）を再生することができる。また、画面Ｄの下部に配置されるスピーカアレイ１０のみを下部の音像再生用に用い、さらに３分割することで、図５に示すように、下部の音像（ＢｔＦＬ，ＢｔＦＣ，ＢｔＦＲ）を再生することができる。これにより、上下方向の音像定位も可能となるため、第１実施形態に係る音響再生装置１のように画面Ｄの周囲にスピーカアレイ１０を配置することは、スーパーハイビジョン用の２２．２チャンネル音響再生における、上部の３チャンネル（ＴｐＦＬ，ＴｐＦＣ，ＴｐＦＲ）、中央の高さの５チャンネル（ＦＬ，ＦＬｃ，ＦＣ，ＦＲｃ，ＦＲ）、下部の３チャンネル（ＢｔＦＬ，ＢｔＦＣ，ＢｔＦＲ）、の音像を再現するために有効な手段となることがわかる。 Further, only the speaker array 10 arranged at the upper part of the screen D is used for reproducing the upper sound image, and further divided into three, thereby reproducing the upper sound image (TpFL, TpFC, TpFR) as shown in FIG. be able to. Further, only the speaker array 10 arranged at the lower part of the screen D is used for reproducing the lower sound image, and further divided into three, thereby reproducing the lower sound image (BtFL, BtFC, BtFR) as shown in FIG. be able to. Accordingly, since sound image localization in the vertical direction is also possible, disposing the speaker array 10 around the screen D as in the sound reproducing device 1 according to the first embodiment is a 22.2 channel sound for super high vision. Reproduce the sound images of the upper 3 channels (TpFL, TpFC, TpFR), 5 channels at the center height (FL, FLc, FC, FRc, FR), and the lower 3 channels (BtFL, BtFC, BtFR). It turns out that it becomes an effective means to do.
ここで、図６は、一本のスピーカアレイ（ラインスピーカアレイ）１０の駆動を３分割して、３つのチャンネルの音を定位させた状態の音圧分布をシミュレーションで示したものである。図６において、（ａ）は音響信号の周波数を５００Ｈｚとした場合、（ｂ）は音響信号の周波数を５００Ｈｚとした場合、（ｃ）は音響信号の周波数を２０００Ｈｚとした場合、である。また、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）における縦軸は、スピーカアレイ１０の長さ方向の距離（図１におけるｘ軸に相当）を示しており、横軸は、スピーカアレイ１０から受聴点に向かった方向の距離（図１におけるｚ軸に相当）を示している。図６によれば、３つのチャンネルの音圧が個別に分布している様子がわかるため、これにより、例えばＴｐＦＬ，ＴｐＦＣ，ＴｐＦＲ、あるは、ＢｔＦＬ，ＢｔＦＣ，ＢｔＦＲといった３つのチャンネルの音を定位可能であることが分かる。 Here, FIG. 6 shows a simulation of the sound pressure distribution in a state where the driving of one speaker array (line speaker array) 10 is divided into three and the sound of the three channels is localized. 6A shows the case where the frequency of the acoustic signal is 500 Hz, FIG. 6B shows the case where the frequency of the acoustic signal is 500 Hz, and FIG. 6C shows the case where the frequency of the acoustic signal is 2000 Hz. 6A, 6B, and 6C, the vertical axis indicates the distance in the length direction of the speaker array 10 (corresponding to the x-axis in FIG. 1), and the horizontal axis indicates the speaker array 10. The distance (corresponding to the z-axis in FIG. 1) in the direction from 1 to the listening point is shown. According to FIG. 6, it can be seen that the sound pressures of the three channels are individually distributed. Accordingly, for example, the sounds of the three channels such as TpFL, TpFC, TpFR, or BtFL, BtFC, BtFR are localized. It turns out that it is possible.
なお、後記するように、個々のスピーカアレイ１０に入力される音響信号の振幅と遅延量を制御することで、画面Ｄ上における再生チャンネルの場所を調整し、音が聞こえる範囲である再生範囲（視聴エリア）を制御することもできる。例えば、ＦＬｃとＦＲｃを受け持つスピーカアレイ１０の内側（中央側）のスピーカの音響信号を遅延させることで、ＦＬｃ，ＦＣ，ＦＲｃの再生範囲を狭めることができる。逆に、ＦＬｃとＦＲｃを受け持つスピーカアレイ１０の外側（周辺側）のスピーカの音響信号を遅延させることで、ＦＬｃ，ＦＣ，ＦＲｃの再生範囲を拡げることもできる。 As will be described later, by controlling the amplitude and delay amount of the acoustic signals input to the individual speaker arrays 10, the location of the playback channel on the screen D is adjusted, and the playback range (where the sound can be heard) (Viewing area) can also be controlled. For example, the playback range of FLc, FC, and FRc can be narrowed by delaying the acoustic signals of the speakers inside (center side) of the speaker array 10 that handles FLc and FRc. Conversely, the reproduction range of FLc, FC, FRc can be expanded by delaying the acoustic signals of the speakers outside (peripheral side) of the speaker array 10 that handles FLc and FRc.
以下、音響再生装置１の具体的構成について説明する。音響再生装置１は、図７に示すように、前記したスピーカアレイ１０と、仮想音像位置記憶手段２０と、振幅算出手段３０と、振幅調整手段４０と、遅延量算出手段５０と、遅延量調整手段６０と、加算手段７０と、増幅手段８０と、を備えている。 Hereinafter, a specific configuration of the sound reproducing device 1 will be described. As shown in FIG. 7, the sound reproducing apparatus 1 includes the above-described speaker array 10, virtual sound image position storage unit 20, amplitude calculation unit 30, amplitude adjustment unit 40, delay amount calculation unit 50, and delay amount adjustment. Means 60, addition means 70, and amplification means 80 are provided.
仮想音像位置記憶手段２０は、仮想音像位置を予め記憶するものである。仮想音像位置とは、前記したように、画面Ｄで再生される映像と同期した、画面Ｄと視聴者との間の音像の位置（座標）のことを意味している（図３参照）。仮想音像位置は、予め実験的に求められて仮想音像位置記憶手段２０に記憶され、図７に示すように、振幅算出手段３０と、遅延量算出手段５０と、にそれぞれ出力可能に構成されている。なお、仮想音像位置記憶手段２０は、具体的には、データを記憶することができるメモリ、ハードディスク等で具現される。 The virtual sound image position storage means 20 stores the virtual sound image position in advance. As described above, the virtual sound image position means the position (coordinates) of the sound image between the screen D and the viewer synchronized with the video reproduced on the screen D (see FIG. 3). The virtual sound image position is experimentally obtained in advance and stored in the virtual sound image position storage unit 20, and as shown in FIG. 7, the virtual sound image position can be output to the amplitude calculation unit 30 and the delay amount calculation unit 50, respectively. Yes. Note that the virtual sound image position storage unit 20 is specifically implemented by a memory, a hard disk, or the like that can store data.
振幅算出手段３０は、音響信号の振幅を算出するものである。振幅算出手段３０は、図７に示すように、仮想音像位置記憶手段２０から入力される仮想音像位置を基準として振幅を算出する。振幅算出手段３０は、具体的には下記式（１）に示すように、スピーカアレイ１０を構成するスピーカの位置から仮想音像位置までの距離の逆数に、当該スピーカの位置から仮想音像位置までのベクトルＶ１とスピーカの指向軸方向に延びるベクトルＶ２とがなす角度θの余弦を乗算することで、振幅Ｇを算出する（図１参照）。 The amplitude calculation means 30 is for calculating the amplitude of the acoustic signal. As shown in FIG. 7, the amplitude calculation unit 30 calculates the amplitude with reference to the virtual sound image position input from the virtual sound image position storage unit 20. Specifically, as shown in the following formula (1), the amplitude calculation unit 30 calculates the reciprocal of the distance from the position of the speaker constituting the speaker array 10 to the virtual sound image position, from the position of the speaker to the virtual sound image position. The amplitude G is calculated by multiplying the cosine of the angle θ formed by the vector V 1 and the vector V 2 extending in the direction of the directional axis of the speaker (see FIG. 1).
ここで、Ｇはスピーカに入力される音響信号の振幅、Ａは予め実験的に求められた所定の係数、（ｘｒ，ｙｒ，ｚｒ）はスピーカの位置（座標）、（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）は仮想音像位置（座標）、θはスピーカの位置から仮想音像位置までのベクトルＶ１とスピーカの指向軸方向に延びるベクトルＶ２とがなす角度（図１参照）、である。なお、ｃｏｓθを乗算することは、音響信号を画面Ｄの法線方向の成分に換算することを意味している。 Here, G is the amplitude of the acoustic signal input to the speaker, A is a predetermined coefficient obtained experimentally in advance, (x r , y r , z r ) is the position (coordinates) of the speaker, (x i , y i , z i ) is a virtual sound image position (coordinates), and θ is an angle formed by a vector V 1 from the speaker position to the virtual sound image position and a vector V 2 extending in the direction of the directional axis of the speaker (see FIG. 1). is there. Note that multiplying cos θ means that the acoustic signal is converted into a component in the normal direction of the screen D.
振幅算出手段３０には、図７に示すように、仮想音像位置記憶手段２０から仮想音像位置が入力される。そして、振幅算出手段３０は、前記した手法によって音響信号の振幅を算出し、図７に示すように、当該振幅を振幅調整手段４０に出力する。なお、振幅算出手段３０は、スピーカアレイ１０を構成するスピーカのそれぞれについて、当該スピーカに入力される音響信号の振幅を算出する。 As shown in FIG. 7, the virtual sound image position is input to the amplitude calculating means 30 from the virtual sound image position storing means 20. Then, the amplitude calculating unit 30 calculates the amplitude of the acoustic signal by the method described above, and outputs the amplitude to the amplitude adjusting unit 40 as shown in FIG. In addition, the amplitude calculation means 30 calculates the amplitude of the acoustic signal input to the speaker for each speaker constituting the speaker array 10.
振幅調整手段４０は、音響信号の振幅を調整するものである。振幅調整手段４０は、図７に示すように、入力された音響信号の振幅を、振幅算出手段３０によって算出された振幅に調整する。すなわち、振幅調整手段４０は、振幅算出手段３０によって算出された振幅（以下、適宜振幅算出値という）が、入力された音響信号の振幅（以下、適宜振幅入力値という）よりも大きい場合は、当該振幅算出値に一致するように振幅入力値を増幅させる。また、振幅調整手段４０は、振幅算出手段３０によって算出された振幅算出値が、振幅入力値よりも大きい場合は、当該振幅算出値に一致するように振幅入力値を減衰させる。 The amplitude adjusting means 40 adjusts the amplitude of the acoustic signal. As shown in FIG. 7, the amplitude adjusting unit 40 adjusts the amplitude of the input acoustic signal to the amplitude calculated by the amplitude calculating unit 30. That is, the amplitude adjusting unit 40, when the amplitude calculated by the amplitude calculating unit 30 (hereinafter referred to as an amplitude calculation value as appropriate) is larger than the amplitude of the input acoustic signal (hereinafter referred to as an amplitude input value as appropriate) The amplitude input value is amplified so as to coincide with the calculated amplitude value. In addition, when the amplitude calculation value calculated by the amplitude calculation unit 30 is larger than the amplitude input value, the amplitude adjustment unit 40 attenuates the amplitude input value so as to match the amplitude calculation value.
振幅調整手段４０には、図７に示すように、音響信号が入力されるとともに、振幅算出手段３０から音響信号の振幅が入力される。そして、振幅調整手段４０は、前記した手法によって音響信号の振幅を調整し、図７に示すように、当該調整後の音響信号を遅延量調整手段６０に出力する。 As shown in FIG. 7, the amplitude signal is input to the amplitude adjusting unit 40 and the amplitude of the acoustic signal is input from the amplitude calculating unit 30. Then, the amplitude adjusting unit 40 adjusts the amplitude of the acoustic signal by the above-described method, and outputs the adjusted acoustic signal to the delay amount adjusting unit 60 as shown in FIG.
遅延量算出手段５０は、音響信号の遅延量を算出するものである。遅延量算出手段５０は、図７に示すように、仮想音像位置記憶手段２０から入力される仮想音像位置を基準として遅延量を算出する。遅延量算出手段５０は、具体的には下記式（２）に示すように、スピーカアレイ１０を構成するスピーカの位置から仮想音像位置までの距離に応じて、遅延量Ｄを算出する（図１参照）。 The delay amount calculating means 50 calculates the delay amount of the acoustic signal. As shown in FIG. 7, the delay amount calculation unit 50 calculates the delay amount with reference to the virtual sound image position input from the virtual sound image position storage unit 20. Specifically, the delay amount calculation means 50 calculates the delay amount D according to the distance from the position of the speaker constituting the speaker array 10 to the virtual sound image position, as shown in the following formula (2) (FIG. 1). reference).
ここで、Ｄはスピーカに入力される音響信号の遅延量、Ｋは予め実験的に求められた所定の係数、である。 Here, D is a delay amount of the acoustic signal input to the speaker, and K is a predetermined coefficient obtained experimentally in advance.
遅延量算出手段５０には、図７に示すように、仮想音像位置記憶手段２０から仮想音像位置が入力される。そして、遅延量算出手段５０は、前記した手法によって音響信号の遅延量を算出し、図７に示すように、当該遅延量を遅延量調整手段６０に出力する。なお、遅延量算出手段５０は、スピーカアレイ１０を構成するスピーカのそれぞれについて、当該スピーカに入力される音響信号の遅延量を算出する。 As shown in FIG. 7, the virtual sound image position is input from the virtual sound image position storage means 20 to the delay amount calculating means 50. Then, the delay amount calculation means 50 calculates the delay amount of the acoustic signal by the above-described method, and outputs the delay amount to the delay amount adjustment means 60 as shown in FIG. Note that the delay amount calculation means 50 calculates the delay amount of the acoustic signal input to the speaker for each speaker constituting the speaker array 10.
遅延量調整手段６０は、音響信号の遅延量を調整するものである。遅延量調整手段６０は、図７に示すように、入力された音響信号を、遅延量算出手段５０によって算出された遅延量だけ遅延させる。 The delay amount adjusting means 60 adjusts the delay amount of the acoustic signal. As shown in FIG. 7, the delay amount adjusting unit 60 delays the input acoustic signal by the delay amount calculated by the delay amount calculating unit 50.
遅延量調整手段６０には、図７に示すように、振幅調整手段４０から振幅調整後の音響信号が入力されるとともに、遅延量算出手段５０から音響信号の遅延量が入力される。そして、遅延量調整手段６０は、前記した手法によって振幅調整後の音響信号を遅延させ、図７に示すように、当該遅延後の音響信号を加算手段７０に出力する。 As shown in FIG. 7, the delay amount adjusting unit 60 receives the amplitude-adjusted acoustic signal from the amplitude adjusting unit 40 and the delay amount calculating unit 50 receives the delay amount of the acoustic signal. Then, the delay amount adjusting means 60 delays the acoustic signal after amplitude adjustment by the above-described method, and outputs the delayed acoustic signal to the adding means 70 as shown in FIG.
第１実施形態に係る音響再生装置１は、このように、スピーカに入力される音響信号の振幅および遅延量を調整することで、スピーカアレイ１０の軸上で自由に音像を定位させることができる。なお、音響再生装置１は、図２に示すように、画面Ｄの周囲にスピーカアレイ１０を配置し、画面Ｄの上下および左右に配置される４本のスピーカアレイ１０を組み合わせ、前記した式（１）および式（２）を用いて当該スピーカアレイ１０を構成するスピーカ全てを駆動してもよいが、前記した図５に示すように、スピーカアレイ１０をブロックごとに駆動することで画面Ｄ上に任意に指向軸を形成して音像を定位させることも可能である。 As described above, the sound reproducing device 1 according to the first embodiment can freely localize the sound image on the axis of the speaker array 10 by adjusting the amplitude and the delay amount of the sound signal input to the speaker. . In addition, as shown in FIG. 2, the sound reproduction apparatus 1 arrange | positions the speaker array 10 around the screen D, combines the four speaker arrays 10 arrange | positioned up and down and right and left of the screen D, and described above formula ( Although all of the speakers constituting the speaker array 10 may be driven using 1) and Equation (2), as shown in FIG. 5 described above, the speaker array 10 is driven block by block on the screen D. It is also possible to localize the sound image by forming a directivity axis arbitrarily.
加算手段７０は、チャンネルごとに振幅および遅延量が調整された複数の音響信号を加算するものである。加算手段７０は、例えば図５に示すように、音響再生装置１が合計４６個のスピーカで構成されたスピーカアレイ１０を備え、かつ、当該４６個のスピーカに対して１１チャンネル分の音響信号が入力される場合、図７に示すように、チャンネルごとに振幅および遅延量が調整された４６個の音響信号を、全チャンネル分加算する。 The adding means 70 adds a plurality of acoustic signals whose amplitude and delay amount are adjusted for each channel. For example, as shown in FIG. 5, the adding means 70 includes a speaker array 10 in which the sound reproducing device 1 is configured by a total of 46 speakers, and 11 channels of acoustic signals are output to the 46 speakers. When input, as shown in FIG. 7, 46 acoustic signals whose amplitude and delay amount are adjusted for each channel are added for all channels.
加算手段７０には、図７に示すように、チャンネルごとの遅延量調整手段６０から振幅および遅延量が調整された複数の音響信号がそれぞれ入力される。そして、加算手段７０は、前記した手法によって複数の音響信号を全チャンネル分加算し、図７に示すように、当該加算後の複数の音響信号を増幅手段８０に出力する。 As shown in FIG. 7, a plurality of acoustic signals whose amplitude and delay amount are adjusted are input to the adding unit 70 from the delay amount adjusting unit 60 for each channel. Then, the adding means 70 adds a plurality of sound signals for all channels by the above-described method, and outputs the plurality of sound signals after the addition to the amplifying means 80 as shown in FIG.
増幅手段８０は、複数の音響信号を増幅するものである。増幅手段８０は、一般的なアンプで構成され、加算手段７０から入力された複数の音響信号のレベルを所定のレベルまで増幅し、増幅後の複数の音響信号をスピーカアレイ１０に出力する。 The amplifying unit 80 amplifies a plurality of acoustic signals. The amplifying unit 80 is configured by a general amplifier, amplifies the levels of the plurality of acoustic signals input from the adding unit 70 to a predetermined level, and outputs the amplified plurality of acoustic signals to the speaker array 10.
以上のような構成を備える音響再生装置１は、映像を表示する画面Ｄの周囲を取り囲むようにスピーカアレイ１０を配列し、音響信号の振幅および遅延量を調整することで、スピーカアレイ１０から出力される音によって形成される音像の位置を画面Ｄ上の水平方向および垂直方向に移動させることができる。また、音響再生装置１は、画面Ｄに表示される映像と同期した音像の位置である仮想音像位置を予め取得し、当該仮想音像位置を基準としてスピーカアレイ１０に入力される音響信号の振幅および遅延量を調整することで、を、映像と同期した位置に音像を定位させることができる。 The sound reproducing apparatus 1 having the above configuration arranges the speaker array 10 so as to surround the periphery of the screen D that displays the video, and adjusts the amplitude and the delay amount of the sound signal to output from the speaker array 10. The position of the sound image formed by the generated sound can be moved in the horizontal and vertical directions on the screen D. In addition, the sound reproducing device 1 acquires in advance a virtual sound image position that is a position of a sound image synchronized with the video displayed on the screen D, and the amplitude of the sound signal input to the speaker array 10 with reference to the virtual sound image position and By adjusting the delay amount, the sound image can be localized at a position synchronized with the video.
なお、音響再生装置１のスピーカアレイ１０は、遠方まで明瞭に音を伝達する手段として、例えばホール、講堂等の拡声設備に多く用いられているが、一般に、当該スピーカアレイ１０を構成する個々のスピーカの設置間隔に依存した周波数特性を有している。従って、スピーカアレイ１０は、人の声等の狭い周波数帯域に対して有効に機能させることは容易であるが、広い周波数にわたって音を伝達させることが困難である場合がある。 The speaker array 10 of the sound reproducing apparatus 1 is often used as a means for transmitting sound clearly to a distant place, for example, in a loudspeaker facility such as a hall or a lecture hall. In general, each speaker array 10 constituting the speaker array 10 is used. It has frequency characteristics depending on the installation interval of speakers. Therefore, the speaker array 10 can easily function effectively for a narrow frequency band such as a human voice, but it may be difficult to transmit sound over a wide frequency range.
そのため、第１実施形態に係る音響再生装置１は、図８（ａ）に示すように、複数のスピーカの指向軸を調整する指向軸調整手段１３０を備えることが好ましい。例えば、音響再生装置１は、図８（ａ）に示すように、スピーカアレイ１０を構成するスピーカの指向軸が主軸方向Ａを向いている場合において、指向軸調整手段１３０によって、スピーカの指向軸が主軸方向Ｂを向くように調整を行うことで、図８（ｂ）に示すように、スピーカから出力される音の高域の周波数成分を補正することができ、音質を向上させることができる。 Therefore, the sound reproducing device 1 according to the first embodiment preferably includes a directional axis adjusting unit 130 that adjusts the directional axes of a plurality of speakers, as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 8A, the sound reproducing device 1 uses the directional axis adjustment means 130 to direct the speaker directivity axis when the speaker directivity axis constituting the speaker array 10 faces the principal axis direction A. As shown in FIG. 8B, the high frequency component of the sound output from the speaker can be corrected and the sound quality can be improved. .
［音響再生装置１の動作］
以下、音響再生装置１の動作について、図９を参照（適宜図７も参照）しながら簡単に説明する。まず、音響再生装置１は、振幅算出手段３０によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式（１）を用いて音響信号の振幅を算出する（ステップＳ１）。次に、音響再生装置１は、振幅調整手段４０によって、入力された音響信号の振幅を、先に算出された振幅に調整する（ステップＳ２）。次に、音響再生装置１は、遅延量算出手段５０によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式（２）を用いて音響信号の遅延量を算出する（ステップＳ３）。次に、音響再生装置１は、遅延量調整手段６０によって、振幅調整後の音響信号を、先に算出された遅延量だけ遅延させる（ステップＳ４）。
[Operation of Sound Reproducing Device 1]
Hereinafter, the operation of the sound reproducing device 1 will be briefly described with reference to FIG. 9 (refer to FIG. 7 as appropriate). First, the sound reproducing device 1 calculates the amplitude of the sound signal using the above-described equation (1) by the amplitude calculating unit 30 according to the virtual sound image position acquired in advance (step S1). Next, the sound reproducing device 1 adjusts the amplitude of the input sound signal to the previously calculated amplitude by the amplitude adjusting means 40 (step S2). Next, the sound reproducing device 1 calculates the delay amount of the sound signal by using the above-described equation (2) by the delay amount calculating unit 50 according to the virtual sound image position acquired in advance (step S3). Next, the sound reproducing apparatus 1 delays the sound signal after amplitude adjustment by the delay amount calculated by the delay amount adjusting unit 60 (step S4).
次に、音響再生装置１は、加算手段７０によって、チャンネルごとに振幅および遅延量が調整された複数の音響信号を、全チャンネル分加算する（ステップＳ５）。次に、音響再生装置１は、増幅手段８０によって、加算後の音響信号を増幅する（ステップＳ６）。そして、音響再生装置１は、スピーカアレイ１０によって、増幅後の音響信号を出力し（ステップＳ７）、処理を終了する。 Next, the sound reproducing device 1 adds a plurality of sound signals, whose amplitude and delay amount are adjusted for each channel, by the adding means 70 for all channels (step S5). Next, the sound reproducing device 1 amplifies the added sound signal by the amplifying unit 80 (step S6). Then, the sound reproducing device 1 outputs the amplified sound signal by the speaker array 10 (step S7), and ends the process.
［第２実施形態］
以下、第２実施形態に係る音響再生装置１Ａについて、図１１および図１２を参照（適宜図７も参照）しながら簡単に説明する。音響再生装置１Ａは、図１１に示すように、人物検知手段９０と、再生範囲決定手段１００と、振幅補正手段１１０と、遅延量補正手段１２０と、を更に備える以外は、第１実施形態に係る音響再生装置１と同様の構成を備えている。従って、以下の説明では、音響再生装置１との相違点を中心に説明を行い、当該音響再生装置１と重複する構成については詳細説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a sound reproducing device 1A according to the second embodiment will be briefly described with reference to FIGS. 11 and 12 (refer to FIG. 7 as appropriate). As shown in FIG. 11, the sound reproducing device 1 </ b> A is the same as that in the first embodiment except that it further includes a person detecting unit 90, a reproduction range determining unit 100, an amplitude correcting unit 110, and a delay amount correcting unit 120. A configuration similar to that of the sound reproducing device 1 is provided. Therefore, in the following description, it demonstrates centering on difference with the sound reproduction apparatus 1, and abbreviate | omits detailed description about the structure which overlaps with the said sound reproduction apparatus 1.
人物検知手段９０は、映像を視聴している人物を検知するものである。人物検知手段９０は、具体的には人感センサ等であり、画面Ｄで再生される映像を視聴している人物（視聴者Ｕ）の数および位置を検出し、図１０に示すように、当該視聴者Ｕの数および位置を再生範囲決定手段１００に出力する。 The person detecting means 90 detects a person who is viewing the video. The person detection means 90 is specifically a human sensor or the like, detects the number and position of the person (viewer U) who is viewing the video reproduced on the screen D, and as shown in FIG. The number and position of the viewers U are output to the reproduction range determining means 100.
再生範囲決定手段１００は、スピーカアレイ１０の再生範囲を決定するものである。再生範囲決定手段１００は、具体的には人物検知手段９０によって検知された人物（視聴者）の数および位置に従って、画面Ｄと視聴者Ｕとの間における所定面積の再生範囲を決定（算出）する。 The reproduction range determination unit 100 determines the reproduction range of the speaker array 10. Specifically, the reproduction range determination unit 100 determines (calculates) a reproduction range of a predetermined area between the screen D and the viewer U according to the number and position of persons (viewers) detected by the person detection unit 90. To do.
再生範囲決定手段１００には、図１０に示すように、人物検知手段９０から視聴者Ｕの数および位置が入力される。そして、再生範囲決定手段１００は、前記した手法によって再生範囲を決定し、図１０に示すように、当該再生範囲と再生範囲に含まれる視聴者Ｕの位置とを振幅補正手段１１０および遅延量補正手段１２０にそれぞれ出力する。 As shown in FIG. 10, the number and position of the viewers U are input from the person detection unit 90 to the reproduction range determination unit 100. Then, the reproduction range determination unit 100 determines the reproduction range by the above-described method, and, as shown in FIG. 10, the amplitude correction unit 110 and the delay amount correction are performed on the reproduction range and the position of the viewer U included in the reproduction range. Each is output to the means 120.
振幅補正手段１１０は、振幅算出手段３０によって算出された音響信号の振幅を補正するものである。振幅補正手段１１０は、具体的にはスピーカアレイ１０を構成する個々のスピーカの位置から前記した再生範囲決定手段１００によって決定された再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が、予め定めた所定値よりも大きい場合は、振幅算出手段３０によって算出された音響信号の振幅を増幅させる。また、振幅補正手段１１０は、スピーカアレイ１０を構成する個々のスピーカの位置から前記した再生範囲決定手段１００によって決定された再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が、予め定めた所定値よりも小さい場合は、振幅算出手段３０によって算出された音響信号の振幅を減衰させる。 The amplitude correction unit 110 corrects the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculation unit 30. Specifically, the amplitude correction unit 110 is configured such that the distance from the position of each speaker constituting the speaker array 10 to the position of the person included in the reproduction range determined by the reproduction range determination unit 100 is predetermined. When larger than the value, the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculating means 30 is amplified. In addition, the amplitude correction unit 110 is configured such that the distance from the position of each speaker constituting the speaker array 10 to the position of the person included in the reproduction range determined by the reproduction range determination unit 100 is greater than a predetermined value. Is smaller, the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculating means 30 is attenuated.
振幅補正手段１１０には、図１０に示すように、振幅算出手段３０から音響信号の振幅が、再生範囲決定手段１００から再生範囲と当該再生範囲に含まれる視聴者Ｕの位置と、が入力される。そして、振幅補正手段１１０は、前記した手法によって音響信号の振幅を補正し、図１０に示すように、補正後の振幅を振幅調整手段４０に出力する。これにより、振幅調整手段４０は、入力された音響信号の振幅を、補正後の振幅に調整する。 As shown in FIG. 10, the amplitude correction unit 110 receives the amplitude of the acoustic signal from the amplitude calculation unit 30 and the reproduction range and the position of the viewer U included in the reproduction range from the reproduction range determination unit 100. The Then, the amplitude correcting unit 110 corrects the amplitude of the acoustic signal by the method described above, and outputs the corrected amplitude to the amplitude adjusting unit 40 as shown in FIG. Thereby, the amplitude adjusting means 40 adjusts the amplitude of the input acoustic signal to the corrected amplitude.
遅延量補正手段１２０は、遅延量算出手段５０によって算出された音響信号の遅延量を補正するものである。遅延量補正手段１２０は、具体的には再生範囲決定手段１００によって決定された再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合はスピーカアレイ１０を構成する複数のスピーカのうち、外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させる。これにより、スピーカアレイ１０から出力される音の範囲を拡げることができる。また、遅延量補正手段１２０は、再生範囲決定手段１００によって決定された再生範囲が予め定めた所定値よりも小さい場合はスピーカアレイ１０を構成する複数のスピーカのうち、内側（中央側）に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させる。これにより、スピーカアレイ１０から出力される音の範囲を狭めることができる。 The delay amount correction unit 120 corrects the delay amount of the acoustic signal calculated by the delay amount calculation unit 50. Specifically, the delay amount correction unit 120 is arranged outside the plurality of speakers constituting the speaker array 10 when the reproduction range determined by the reproduction range determination unit 100 is larger than a predetermined value. The delay amount of the acoustic signal input to the speaker is increased. Thereby, the range of the sound output from the speaker array 10 can be expanded. Further, the delay amount correcting unit 120 is arranged on the inner side (center side) of the plurality of speakers constituting the speaker array 10 when the reproduction range determined by the reproduction range determining unit 100 is smaller than a predetermined value. The delay amount of the acoustic signal input to the selected speaker is increased. Thereby, the range of the sound output from the speaker array 10 can be narrowed.
遅延量補正手段１２０には、図１０に示すように、遅延量算出手段５０から音響信号の遅延量が、再生範囲決定手段１００から再生範囲と当該再生範囲に含まれる視聴者Ｕの位置と、が入力される。そして、遅延量補正手段１２０は、前記した手法によって音響信号の遅延量を補正し、図１０に示すように、補正後の遅延量を遅延量調整手段６０に出力する。これにより、遅延量調整手段６０は、振幅調整後の音響信号を、当該補正後の遅延量だけ遅延させる。 As shown in FIG. 10, the delay amount correction unit 120 includes the delay amount of the acoustic signal from the delay amount calculation unit 50, the reproduction range from the reproduction range determination unit 100, and the position of the viewer U included in the reproduction range. Is entered. Then, the delay amount correcting unit 120 corrects the delay amount of the acoustic signal by the above-described method, and outputs the corrected delay amount to the delay amount adjusting unit 60 as shown in FIG. Thereby, the delay amount adjusting means 60 delays the acoustic signal after amplitude adjustment by the corrected delay amount.
以上のような構成を備える音響再生装置１Ａは、映像を表示する画面Ｄの周囲を取り囲むようにスピーカアレイ１０を配列し、音響信号の振幅および遅延量を調整することで、スピーカアレイ１０から出力される音によって形成される音像の位置を画面Ｄ上の水平方向および垂直方向に移動させることができる。また、音響再生装置１Ａは、視聴者Ｕの数および位置を検知し、これらを基準としてスピーカアレイ１０に入力される音響信号の振幅および遅延量をさらに補正することで、スピーカアレイ１０から出力される音によって形成される音像の位置を、視聴者Ｕがいる位置に移動させることができ、当該視聴者Ｕがいる範囲内に最適な音場を形成することができる。 The sound reproducing apparatus 1A having the above-described configuration arranges the speaker array 10 so as to surround the periphery of the screen D for displaying video, and adjusts the amplitude and the delay amount of the sound signal to output from the speaker array 10. The position of the sound image formed by the generated sound can be moved in the horizontal and vertical directions on the screen D. Further, the sound reproducing device 1A detects the number and positions of the viewers U, and further corrects the amplitude and the delay amount of the sound signal input to the speaker array 10 based on these, thereby outputting the sound from the speaker array 10. The position of the sound image formed by the sound to be moved can be moved to the position where the viewer U is present, and an optimal sound field can be formed within the range where the viewer U is present.
また、音響再生装置１Ａは、例えば図１１に示すように、映像を視聴する視聴者Ｕが一人（例えば視聴者Ｕ２のみ）等少ない場合には、狭い範囲に音を再生し、視聴者Ｕが三人（例えば視聴者Ｕ１〜Ａ３）など多い場合には、広い範囲に音を再生することができる。また、音響再生装置１Ａは、ユーザＵが画面Ｄ中央から外れた偏った位置で視聴する場合に、その場所に合った音像を定位させたり、例えば深夜の視聴時に周りの音を出さずに自分だけに必要な音圧で視聴するために、視聴位置近傍にのみ大きな音圧の場を作ることができる。従って、音響再生装置１Ａは、大画面のディスプレイの前で、迫力のある音を再生することが家庭（リビング）内に音を響き渡らせることとなって話がしづらい、あるいは、ディスプレイを視聴していない他の家族には邪魔である、といった不都合を解消することができる。 Also, for example, as shown in FIG. 11, when the number of viewers U who view the video is small (for example, only the viewer U2), the sound playback device 1A plays back sound in a narrow range, and the viewer U When there are many people (for example, viewers U1 to A3), the sound can be reproduced in a wide range. In addition, when the user U views the user U at a biased position off the center of the screen D, the sound reproducing device 1A localizes a sound image suitable for the place, for example, without making a surrounding sound at the time of viewing at midnight. Therefore, a large sound pressure field can be created only near the viewing position. Therefore, the sound reproducing device 1A makes it difficult to talk in front of a large-screen display, because playing a powerful sound causes the sound to reverberate in the home (living room) or watching the display. It is possible to eliminate the inconvenience of being a hindrance to other family members who have not.
［音響再生装置１Ａの動作］
以下、音響再生装置１Ａの動作について、図１２を参照（適宜図１０も参照）しながら簡単に説明する。まず、音響再生装置１Ａは、人物検知手段９０によって、視聴者Ｕの数および位置を検知する（ステップＳ８）。次に、音響再生装置１Ａは、再生範囲決定手段１００によって、視聴者Ｕの数および位置から、スピーカアレイ１０の再生範囲を決定する（ステップＳ９）。次に、音響再生装置１Ａは、振幅算出手段３０によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式（１）を用いて音響信号の振幅を算出する（ステップＳ１０）。次に、音響再生装置１Ａは、振幅補正手段１１０によって、再生範囲決定手段１００によって決定された再生範囲に応じて、先に算出された振幅を補正する（ステップＳ１１）。次に、音響再生装置１Ａは、振幅調整手段４０によって、入力された音響信号を、補正後の振幅に調整する（ステップＳ１２）。次に、音響再生装置１Ａは、遅延量算出手段５０によって、予め取得した仮想音像位置に従って、前記した式（２）を用いて音響信号の遅延量を算出する（ステップＳ１３）。次に、音響再生装置１Ａは、遅延量補正手段１２０によって、再生範囲決定手段１００によって決定された再生範囲に応じて、先に算出された遅延量を補正する（ステップＳ１４）。次に、音響再生装置１Ａは、遅延量調整手段６０によって、振幅調整後の音響信号を、補正後の遅延量だけ遅延させる（ステップＳ１５）。
[Operation of Sound Reproducing Device 1A]
Hereinafter, the operation of the sound reproducing device 1A will be briefly described with reference to FIG. 12 (refer to FIG. 10 as appropriate). First, the sound reproducing device 1A detects the number and positions of the viewers U by the person detecting means 90 (step S8). Next, the sound reproducing device 1A determines the reproduction range of the speaker array 10 from the number and position of the viewers U by the reproduction range determining means 100 (step S9). Next, the sound reproducing device 1A calculates the amplitude of the sound signal using the above-described equation (1) by the amplitude calculating unit 30 according to the virtual sound image position acquired in advance (step S10). Next, in the sound reproducing device 1A, the amplitude correction unit 110 corrects the previously calculated amplitude according to the reproduction range determined by the reproduction range determination unit 100 (step S11). Next, the sound reproducing apparatus 1A adjusts the input sound signal to the corrected amplitude by the amplitude adjusting unit 40 (step S12). Next, the sound reproducing apparatus 1A calculates the delay amount of the sound signal using the above-described equation (2) by the delay amount calculating unit 50 according to the virtual sound image position acquired in advance (step S13). Next, in the sound reproducing device 1A, the delay amount correction unit 120 corrects the previously calculated delay amount according to the reproduction range determined by the reproduction range determination unit 100 (step S14). Next, the sound reproducing device 1A causes the delay amount adjusting unit 60 to delay the acoustic signal after amplitude adjustment by the corrected delay amount (step S15).
次に、音響再生装置１Ａは、加算手段７０によって、チャンネルごとに振幅および遅延量が調整された複数の音響信号を、全チャンネル分加算する（ステップＳ１６）。次に、音響再生装置１Ａは、増幅手段８０によって、加算後の音響信号を増幅する（ステップＳ１７）。そして、音響再生装置１Ａは、スピーカアレイ１０によって、増幅後の音響信号を出力し（ステップＳ１８）、処理を終了する。 Next, the sound reproducing device 1A adds a plurality of sound signals whose amplitude and delay amount are adjusted for each channel by the adding unit 70 for all channels (step S16). Next, the sound reproducing device 1A amplifies the added sound signal by the amplifying unit 80 (step S17). Then, the sound reproducing device 1A outputs the amplified sound signal by the speaker array 10 (step S18), and ends the process.
［音響再生プログラム］
ここで、前記した音響再生装置１，１Ａは、一般的なコンピュータを、前記した各手段および各部として機能させるプログラムにより動作させることで実現することができる。このプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
[Sound reproduction program]
Here, the above-described sound reproducing devices 1 and 1A can be realized by operating a general computer with a program that functions as each of the above-described units and units. This program can be distributed via a communication line, or can be written on a recording medium such as a CD-ROM for distribution.
以上、本発明に係る音響再生装置および音響再生プログラムについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。 The sound reproducing device and the sound reproducing program according to the present invention have been specifically described above by the embodiments for carrying out the invention. However, the gist of the present invention is not limited to these descriptions, and the scope of the claims Should be interpreted broadly based on the description. Needless to say, various changes and modifications based on these descriptions are also included in the spirit of the present invention.
例えば、音響再生装置１，１Ａにおけるスピーカアレイ１０を構成するスピーカは、図２に示すように、それぞれ一列に配列されているが、例えばジグザグに配列しても構わない。 For example, the speakers constituting the speaker array 10 in the sound reproducing devices 1 and 1A are arranged in a line as shown in FIG. 2, but may be arranged in a zigzag manner, for example.
また、音響再生装置１，１Ａにおける仮想音像位置記憶手段２０は、図７および図１０に示すように、当該音響再生装置１，１Ａの内部に設けられているが、外部に設けても構わない。 Further, as shown in FIGS. 7 and 10, the virtual sound image position storage means 20 in the sound reproducing device 1 or 1A is provided inside the sound reproducing device 1 or 1A, but may be provided outside. .
また、音響再生装置１，１Ａでは、図７および図１０に示すように、振幅調整手段４０によって音響信号の振幅を調整した後に、遅延量調整手段６０によって音響信号の遅延量を調整したが、遅延量調整手段６０によって音響信号の遅延量を調整した後に、振幅調整手段４０によって音響信号の振幅を調整しても構わない。 Further, in the sound reproducing devices 1 and 1A, as shown in FIGS. 7 and 10, after adjusting the amplitude of the acoustic signal by the amplitude adjusting unit 40, the delay amount of the acoustic signal is adjusted by the delay amount adjusting unit 60. After adjusting the delay amount of the acoustic signal by the delay amount adjusting unit 60, the amplitude of the acoustic signal may be adjusted by the amplitude adjusting unit 40.
また、音響再生装置１Ａでは、人物検知手段９０の検知結果に従って再生範囲決定手段１００が再生範囲を決定し、当該再生範囲に応じて、振幅補正手段１１０および遅延量補正手段１２０によって振幅および遅延量を補正する構成としたが、例えば図１３に示すように、仮想音像位置記憶手段２０に、予め視聴者Ｕの視聴位置および人数等の視聴者情報を記憶させ、これらに基づいて遅延量および振幅を算出および補正した上で、スピーカアレイ１０のアレイ制御を行う構成としても構わない。なお、図１３に示すアレイ制御とは、具体的には前記した振幅調整手段４０におよび遅延量調整手段６０による音響信号の振幅および遅延量の調整を意味している。また、図１３に示すチャンネル音響信号とは、チャンネル全ての音響信号の束のことを意味し、チャンネル情報とは、チャンネル音響信号におけるチャンネルの数のことを意味している。 In the sound reproduction apparatus 1A, the reproduction range determination unit 100 determines the reproduction range according to the detection result of the person detection unit 90, and the amplitude and delay amount are determined by the amplitude correction unit 110 and the delay amount correction unit 120 according to the reproduction range. For example, as shown in FIG. 13, the virtual sound image position storage means 20 stores in advance viewer information such as the viewing position and the number of viewers U, and based on these, the delay amount and the amplitude are stored. It is also possible to adopt a configuration in which array control of the speaker array 10 is performed after calculating and correcting. Note that the array control shown in FIG. 13 specifically means adjustment of the amplitude and delay amount of the acoustic signal by the amplitude adjusting unit 40 and the delay amount adjusting unit 60 described above. Further, the channel acoustic signal shown in FIG. 13 means a bundle of acoustic signals of all channels, and the channel information means the number of channels in the channel acoustic signal.
１，１Ａ 音響再生装置
１０ スピーカアレイ
２０ 仮想音像位置記憶手段
３０ 振幅算出手段
４０ 振幅調整手段
５０ 遅延量算出手段
６０ 遅延量調整手段
７０ 加算手段
８０ 増幅手段
９０ 人物検知手段
１００ 再生範囲決定手段
１１１ 振幅補正手段
１２０ 遅延量補正手段
１３０ 指向軸調整手段
Ｄ 画面
Ｕ，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３ 視聴者
1, 1A Sound reproduction apparatus 10 Speaker array 20 Virtual sound image position storage means 30 Amplitude calculation means 40 Amplitude adjustment means 50 Delay amount calculation means 60 Delay amount adjustment means 70 Addition means 80 Amplification means 90 Person detection means 100 Playback range determination means 111 Amplitude Correction means 120 Delay amount correction means 130 Directional axis adjustment means D Screens U, U1, U2, U3 Viewer
Claims (5)
前記映像と同期した音像の位置を示す仮想音像位置を予め記憶する仮想音像位置記憶手段と、
前記スピーカの位置から前記仮想音像位置までの距離の逆数に、前記スピーカの位置から前記仮想音像位置までのベクトルと前記スピーカの指向軸方向に延びるベクトルとがなす角度の余弦を乗算することで、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の振幅を算出する振幅算出手段と、
前記音響信号の振幅を、前記振幅算出手段によって算出された振幅に調整する振幅調整手段と、
前記スピーカの位置から前記仮想音像位置までの指向軸方向の距離に応じて、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の遅延量を算出する遅延量算出手段と、
前記音響信号を、前記遅延量算出手段によって算出された遅延量だけ遅延させる遅延量調整手段と、を備え、
前記振幅調整手段によって振幅が調整された音響信号を前記遅延量調整手段によって遅延させるか、あるいは、前記遅延調整手段によって遅延された音響信号の振幅を前記振幅調整手段によって調整することを特徴とする音響再生装置。 An audio reproduction device that localizes a sound image synchronized with the video at an arbitrary position on the screen using a speaker array composed of a plurality of speakers arranged so as to surround the periphery of the screen displaying the video. ,
Virtual sound image position storage means for storing in advance a virtual sound image position indicating a position of a sound image synchronized with the video;
By multiplying the reciprocal of the distance from the speaker position to the virtual sound image position by the cosine of the angle formed by the vector from the speaker position to the virtual sound image position and the vector extending in the direction of the directional axis of the speaker, Amplitude calculating means for calculating the amplitude of an acoustic signal input to each of the plurality of speakers;
Amplitude adjusting means for adjusting the amplitude of the acoustic signal to the amplitude calculated by the amplitude calculating means;
A delay amount calculating means for calculating a delay amount of an acoustic signal input to each of the plurality of speakers according to a distance in a directivity axis direction from the position of the speaker to the virtual sound image position;
A delay amount adjusting means for delaying the acoustic signal by the delay amount calculated by the delay amount calculating means,
The acoustic signal whose amplitude is adjusted by the amplitude adjusting unit is delayed by the delay amount adjusting unit, or the amplitude of the acoustic signal delayed by the delay adjusting unit is adjusted by the amplitude adjusting unit. Sound playback device.
前記人物検知手段によって検知された人物の数および位置から、前記スピーカアレイの再生範囲を決定する再生範囲決定手段と、
前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が予め定めた所定値よりも大きい場合は振幅を増幅させ、前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が前記所定値よりも小さい場合は振幅を減衰させることで、前記振幅算出手段によって算出された音響信号の振幅を補正する振幅補正手段と、
前記再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合は前記スピーカアレイにおける外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させ、前記再生範囲が前記所定値よりも小さい場合は前記スピーカアレイにおける内側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させることで、前記遅延量算出手段によって算出された音響信号の遅延量を補正する遅延量補正手段と、を備え、
前記振幅調整手段は、前記音響信号の振幅を、前記振幅補正手段によって補正された振幅に調整し、
前記遅延量調整手段は、前記音響信号を、前記遅延量補正手段によって補正された遅延量だけ遅延させることを特徴とする請求項１に記載の音響再生装置。 Person detecting means for detecting the number and position of persons viewing the video;
Reproduction range determination means for determining the reproduction range of the speaker array from the number and position of persons detected by the person detection means;
When the distance from the position of the speaker to the position of the person included in the reproduction range is greater than a predetermined value, the amplitude is amplified, and the distance from the position of the speaker to the position of the person included in the reproduction range If the amplitude is smaller than the predetermined value, the amplitude correction means for correcting the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculation means by attenuating the amplitude,
When the reproduction range is larger than a predetermined value, an amount of delay of an acoustic signal input to speakers arranged outside the speaker array is increased, and when the reproduction range is smaller than the predetermined value, A delay amount correcting unit that corrects the delay amount of the acoustic signal calculated by the delay amount calculating unit by increasing the delay amount of the acoustic signal input to the speakers arranged inside the speaker array;
The amplitude adjusting unit adjusts the amplitude of the acoustic signal to the amplitude corrected by the amplitude correcting unit,
The sound reproduction apparatus according to claim 1, wherein the delay amount adjusting unit delays the sound signal by a delay amount corrected by the delay amount correcting unit.
前記スピーカの位置から前記映像と同期した音像の位置を示す仮想音像位置までの距離の逆数に、前記スピーカの位置から前記仮想音像位置までのベクトルと前記スピーカの指向軸方向に延びるベクトルとがなす角度の余弦を乗算することで、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の振幅を算出する振幅算出手段、
前記音響信号の振幅を、前記振幅算出手段によって算出された振幅に調整する振幅調整手段、
前記スピーカの位置から前記仮想音像位置までの指向軸方向の距離に応じて、前記複数のスピーカのそれぞれに入力される音響信号の遅延量を算出する遅延量算出手段、
前記音響信号を、前記遅延量算出手段によって算出された遅延量だけ遅延させる遅延量調整手段、として機能させ、
前記振幅調整手段によって振幅が調整された音響信号を前記遅延量調整手段によって遅延させるか、あるいは、前記遅延調整手段によって遅延された音響信号の振幅を前記振幅調整手段によって調整することを特徴とする音響再生プログラム。 In order to localize a sound image synchronized with the video at an arbitrary position on the screen using a speaker array composed of a plurality of speakers arranged so as to surround the periphery of the screen displaying the video,
The reciprocal of the distance from the speaker position to the virtual sound image position indicating the position of the sound image synchronized with the video is a vector extending from the speaker position to the virtual sound image position and a vector extending in the direction of the directional axis of the speaker. Amplitude calculating means for calculating the amplitude of an acoustic signal input to each of the plurality of speakers by multiplying the cosine of the angle,
Amplitude adjusting means for adjusting the amplitude of the acoustic signal to the amplitude calculated by the amplitude calculating means;
A delay amount calculating means for calculating a delay amount of an acoustic signal input to each of the plurality of speakers according to a distance in a direction of a directing axis from the position of the speaker to the virtual sound image position;
The acoustic signal is caused to function as a delay amount adjusting unit that delays by the delay amount calculated by the delay amount calculating unit,
The acoustic signal whose amplitude is adjusted by the amplitude adjusting unit is delayed by the delay amount adjusting unit, or the amplitude of the acoustic signal delayed by the delay adjusting unit is adjusted by the amplitude adjusting unit. Sound reproduction program.
前記映像を視聴している人物の数および位置を検知する人物検知手段、
前記人物検知手段によって検知された人物の数および位置から、前記スピーカアレイの再生範囲を決定する再生範囲決定手段、
前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が予め定めた所定値よりも大きい場合は振幅を増幅させ、前記スピーカの位置から前記再生範囲に含まれる人物の位置までの距離が前記所定値よりも小さい場合は振幅を減衰させることで、前記振幅算出手段によって算出された音響信号の振幅を補正する振幅補正手段、
前記再生範囲が予め定めた所定値よりも大きい場合は前記スピーカアレイにおける外側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させ、前記再生範囲が前記所定値よりも小さい場合は前記スピーカアレイにおける内側に配置されたスピーカに入力される音響信号の遅延量を増加させることで、前記遅延量算出手段によって算出された音響信号の遅延量を補正する遅延量補正手段、として機能させ、
前記振幅調整手段は、前記音響信号の振幅を、前記振幅補正手段によって補正された振幅に調整し、
前記遅延量調整手段は、前記音響信号を、前記遅延量補正手段によって補正された遅延量だけ遅延させることを特徴とする請求項４に記載の音響再生プログラム。 The computer,
Person detecting means for detecting the number and position of persons viewing the video;
Reproduction range determination means for determining the reproduction range of the speaker array from the number and position of persons detected by the person detection means;
When the distance from the position of the speaker to the position of the person included in the reproduction range is greater than a predetermined value, the amplitude is amplified, and the distance from the position of the speaker to the position of the person included in the reproduction range Amplitude correction means for correcting the amplitude of the acoustic signal calculated by the amplitude calculation means by attenuating the amplitude when is smaller than the predetermined value,
When the reproduction range is larger than a predetermined value, an amount of delay of an acoustic signal input to speakers arranged outside the speaker array is increased, and when the reproduction range is smaller than the predetermined value, By increasing the delay amount of the acoustic signal input to the speakers arranged inside the speaker array, it functions as a delay amount correcting unit that corrects the delay amount of the acoustic signal calculated by the delay amount calculating unit,
The amplitude adjusting unit adjusts the amplitude of the acoustic signal to the amplitude corrected by the amplitude correcting unit,
The sound reproduction program according to claim 4, wherein the delay amount adjusting unit delays the sound signal by a delay amount corrected by the delay amount correcting unit.
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